DE3500854C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Temperaturbegrenzungsein­ richtung für Kombinationsheizkessel, bspw. für wechselseitigen Betrieb mit Festbrennstoffen und Heizöl und/oder für elektri­ sche Heizung eingerichtete Kombinationsheizkessel, die das elektrische Versorgungsnetz zum Betreiben des Ölbrenners oder der Elektroheizung od. dgl. in Abhängigkeit von einem vorge­ gebenen Grenzwert der Kesselwassertemperatur unterbricht.

Eine Temperaturbegrenzungseinrichtung für Heizkessel, die entweder mit Öl oder mit Gas befeuert werden können oder für wechselweisen Betrieb mit diesen Brennstoffen eingerichtet sind, ist aus der DE-Z HLH Heft 6 (1973), S. 165-172 bekannt. Dabei ist ein Temperaturbegrenzer vorgesehen, welcher ein der Kesselwassertemperatur entsprechendes Signal abfühlt und welcher unabhängig von der eigentlichen Temperaturregelung die Energiezufuhr für den Betrieb des Öl- bzw. Gasbrenners unter­ bricht, wenn die Mediumtemperatur einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der aus Sicherheitsgründen nur in bestimmten Grenzen überschritten werden darf. Die Wiedereinschaltung der Energiezufuhr erfolgt durch eine gesonderte Umstellung von Hand oder mittels eines Werkzeuges.

Bei einem Kombinationsheizkessel, der für wechselseitige Feuerung, wie bspw. Festbrennstoffe und Elektroheizung, einge­ richtet ist, übernehmen nach dem Niederbrennen des Festbrenn­ stoffes bspw. elektrische Heizpatronen die Wärmeerzeugung. Während der Feuerung mit Festbrennstoffen, z.B. Brennholz, ist es oft schwierig, die Kesseltemperatur zu überwachen, wobei die Abschalttemperatur, bei welcher der Temperaturbegrenzer anspricht, im Hinblick auf einen Elektrobetrieb häufig über­ schritten wird. Demzufolge löst der Temperaturbegrenzer aus, obwohl die Temperaturüberschreitung nicht während des elektri­ schen Kesselbetriebes erfolgte. Ist dann der Festbrennstoff niedergebrannt, kann die weitere Wärmeerzeugung nicht durch elektrischen Betrieb geschehen, da das Versorgungsnetz abge­ schaltet ist.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile die Temperaturbegrenzungs­ einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbes­ sern, daß einerseits ein Abschalten des elektrischen Versor­ gungsnetzes des Kombinationsheizkessels während der Feuerung mit Festbrennstoffen vermieden wird und andererseits bei elektrischem Betrieb ein Abschalten des elektrischen Versor­ gungsnetzes in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Grenzwert der Kesseltemperatur gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist es im wesentlichen vorgesehen, daß die Temperaturbegrenzungseinrichtung ein Organ aufweist, das ein der jeweiligen Betriebsweise des Kombinationsheizkes­ sels entsprechendes elektrisches Signal abfühlt, wobei eine Auslösung nur bei gleichzeitigem Auftreten eines der Über­ temperatur des Kombinationsheizkessels entsprechenden Signals und eines der Betriebsweise bei Heizöl-, Elektro- od. dgl. Betrieb des Kombinationsheizkessels entsprechenden elektri­ schen Signals mittels eines Schaltorgans erfolgt.

Hierdurch wird erreicht, daß die erfindungsgemäße Temperatur­ begrenzungseinrichtung nur dann in Tätigkeit tritt, wenn der Kombinationsheizkessel nicht mit Festbrennstoffen, sondern mit Elektroenergie-Verbrauchern, z.B. elektrischen Heizpatronen oder Ölbrennern gefahren wird, um eine Überhitzung des Kombi­ nationsheizkessels zu verhindern. Dazu können die Elektroener­ gie-Verbraucher an Einphasenwechselstrom oder Drehstrom ange­ schlossen sein. Bei einem Drehstromnetz kann die Temperatur­ begrenzungseinrichtung bspw. zwischen einen Phasenleiter und den Null-Leiter geschaltet werden. Der Anschluß der Temperatur­ begrenzungseinrichtung kann entweder zwischen Betriebstempe­ raturregler und Kombinationskessel oder vor dem Betriebstem­ peraturregler erfolgen. Beim Heizen mit Brennholz in einem für bspw. Festbrennstoffe und Elektroenergie eingerichteten Kom­ binationsheizkessel öffnet der Betriebstemperaturregler des Kombinationsheizkessels, wenn die Kesselwassertemperatur den vorgewählten Wert von z.B. 70°C überschreitet. Während des Betriebes mit Brennholz kann die Temperaturbegrenzungseinrich­ tung zwar ein Signal erhalten, wenn die Kesseltemperatur bspw. über 80°C ansteigt. In diesem Betriebszustand erfolgt jedoch keine Auslösung der Temperaturbegrenzungseinrichtung, da nicht gleichzeitig ein elektrisches Signal empfangen wird, welches anzeigt, daß sich der Kombinationsheizkessel im Elektrobetrieb befindet. Sollten dagegen die Heizpatronen eingeschaltet sein und überschreitet die Kesselwassertemperatur bspw. 80°C, erhält die Temperaturbegrenzungseinrichtung sowohl ein Signal vom Temperaturgeber als auch ein elektrisches Signal an seinem Eingang, so daß die Temperaturbegrenzungseinrichtung auslöst und die Energiezufuhr zu den elektrischen Heizpatronen unter­ bricht. Danach verbleibt die Temperaturbegrenzungseinrichtung im ausgelösten Zustand, bis sie von Hand zurückgestellt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeich­ nungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform des Anschlusses von Betriebstemperaturregler und einer Temperaturbegrenzungseinrichtung an einem Kombina­ tionsheizkessel,

Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform für den Aufbau einer Temperaturbegrenzungseinrichtung als Blockschaltbild und

Fig. 3 eine mögliche Ausführungsform für ein Grundschalt­ bild der Temperaturbegrenzungseinrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt den Anschluß eines Kombinationsheizkessels 2, der u.a. für elektrischen Betrieb eingerichtet ist, an ein Drehstromnetz als Versorgungsnetz 1. Anstelle elektrischer Heizpatronen kann ein Ölbrenner an das Versorgungsnetz angeschlossen sein. Ferner sind auf bekannte Weise sowohl ein Betriebstemperaturregler mit seinem Temperaturgeber 3 und seinen Kontakten 4 als auch eine Temperaturbegrenzungsein­ richtung 5 angeschlossen, die das Versorgungsnetz 1 über ein Schaltschütz 6 mit Kontakten 7 zu- und abschaltet. Am Schalt­ schütz 6 ist ein Maximum-Temperaturgeber 9 angeschlossen, der über seinen Schaltkreis das Schaltschütz 6 ansteuert und bewirkt, daß dieses beim Überschreiten der vorgewählten Höchst­ temperatur die Heizpatronen vom Versorgungsnetz 1 trennt.

Die Temperaturbegrenzungseinrichtung 5 ist so gestaltet, daß sie nur dann beeinflußt wird, wenn der Kombinationsheizkessel 2 mit Hilfe elektrischer Energie arbeitet. Die Temperaturbe­ grenzungseinrichtung 5 bleibt also beim Heizen des Kombina­ tionsheizkessels 2 mit Festbrennstoffen unwirksam. Wird jedoch der Kombinationsheizkessel 2 bei Heizöl- oder Elektrobetrieb mit elektrischer Energie versorgt, erhält die Temperaturbe­ grenzungseinrichtung 5 über diesen Betriebszustand ein elek­ trisches Signal von einer besonderen Einrichtung 10. Diese kann z.B. aus einem Kontakt an einer Rauchgasklappe bestehen, wobei der Kontakt bei geschlossener Rauchgasklappe betätigt wird, d.h. nach beendigtem Heizen mit Festbrennstoffen. Andere Vorkehrungen, die der Temperaturbegrenzungseinrichtung 5 durch ein Signal anzeigen, daß das elektrische Versorgungsnetz 1 an­ geschlossen ist, sind ebenfalls möglich.

Die Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild ein Beispiel für den Aufbau einer Temperaturbegrenzungseinrichtung 5, die nach den angegebenen Grundsätzen arbeitet. Der Eingang C ist an den erwähnten Kontakt 10 und der Eingang B an den Null-Leiter des Versorgungsnetzes 1 angeschlossen. Die Temperaturbegrenzungs­ einrichtung 5 umfaßt ein als Spannungsfühler ausgebildetes Organ 11, das außerdem den Stromversorgungskreis für die übrigen Organe der Temperaturbegrenzungseinrichtung 5 bildet. Über den Eingang T ist der Maximum-Temperaturgeber 9 an den Übertemperaturfühler 15 angeschlossen, der beim Überschreiten der Temperatur über eine Kippschaltung 14 den Ausgangskreis 13 beeinflußt. Dieser Ausgangskreis 13 enthält einen Kontakt 16 im Kreis des Schaltschützes 6, der somit beim Überschreiten der Temperatur das Versorgungsnetz 1 von den elektrischen Heizpatronen oder dem Ölbrenner trennt. Zur Temperaturbegren­ zungseinrichtung 5 gehört außerdem ein Schaltkreis 12, der geeignet ist, die Kippschaltung 14 und den Ausgangskreis 13 in den ursprünglichen Zustand zurückzustellen, wenn am Eingang C erneut Spannung vorhanden ist.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau der zur Temperaturbegrenzungseinrichtung 5 gehörenden Baugruppen. Am Eingang C ist der Spannungsfühler 11 angeschlossen, der auch die übrigen Einheiten mit Spannung versorgt. Die Einheit des Spannungsfühlers 11 besteht aus einer Gleichrichterbrücke und einer Filterschaltung mit Zenerdiode. Der Ausgang des Kreises des Spannungsfühlers 11 ist mit dem Ausgangskreis 13 verbunden, der u.a. ein Relais umfaßt, das mit einem Tran­ sistor in Reihe geschaltet ist. Das Relais betätigt den zuge­ hörigen Kontakt 16, der das Schaltschütz 6 steuert. Der Tran­ sistor ist an den Ausgang einer Kippschaltung 14, z.B. Typ MC 14 013, angeschlossen. Ein Eingang R der Kippschaltung 14 ist an einen Operationsverstärker, z.B. Typ LM 324, angeschlos­ sen. Dem Operationsverstärker wird Spannung teils von einem Spannungsteiler 20, teils vom Kreis des Spannungsfühlers über einen Widerstandskreis zugeführt, der einen Einstellwider­ stand 19 und den Maximum-Temperaturgeber 9 umfaßt, der in diesem Fall aus einem Thermistor besteht. Der zweite Eingang S der Kippschaltung 14 ist mit dem automatischen Rückstell- Schaltkreis 12 verbunden, der seinerseits an den Ausgang des Kreises des Spannungsfühlers 11 angeschlossen ist. Der Schalt­ kreis 12 umfaßt einen RC-Kreis 21 in Reihe mit dem Widerstand 22 und einer parallelgeschalteten Diode.

Nach Anlegen der Netzspannung an den Kreis des Spannungsfüh­ lers 11 über Eingang C liegt die Spannung auch an den Kreisen 12, 13 und 15. Im Schaltkreis 12 entsteht über Widerstand 22 eine Spannung, die auch am Eingang S der Kippschaltung 14 anliegt. Dabei entsteht am Ausgang Q ein Impuls, der Tran­ sistor im Ausgangskreis 13 schaltet durch und das Relais zieht an, wobei Kontakt 16 im Kreis des Schaltschützes 6 schließt. Das Schaltschütz 6 zieht an und schließt den Stromkreis der Kesselheizpatronen oder des Ölbrenners und verbleibt in diesem Zustand, solange keine Übertemperatur auftritt.

Fühlt der Thermistor 9 eine Temperatur ab, die über dem höchst­ zulässigen Wert liegt, ändert sich der Widerstand im Ope­ rationsverstärkerkreis, wodurch diese auf eine Weise beein­ flußt werden, daß dem Eingang R der Kippschaltung 14 eine Spannung zugeführt wird. Die Kippschaltung 14 kippt daraufhin um, der Transistor geht in den nichtleitenden Zustand über, das Relais fällt ab und unterbricht den Strom zum Schaltschütz 6. Das Schaltschütz 6 trennt mit seinen Kontakten 7 die Elek­ troheizpatronen oder den Ölbrenner vom Versorgungsnetz 1. Wenn nach dem Betätigen eines Befehlsgerätes von Hand am Eingang C des Kreises des Spannungsfühlers 11 wieder Spannung vorhanden ist, entsteht am Eingang S der Kippschaltung 14 ein Spannungs­ impuls. Der Transistor schaltet erneut durch und das Relais zieht an. Dadurch erhält das Schaltschütz 6 Strom und schließt seinerseits den Stromkreis der Heizpatronen oder des Ölbren­ ners, wonach der Kombinationsheizkessel 2 mit Hilfe des Betriebstemperaturreglers im Normalbetrieb arbeitet, bis eine erneute Übertemperatur abgefühlt wird. Der die Kesselwasser­ temperatur abfühlende Thermistor 9 kann so geschaltet werden, daß bei einer Störung im Thermistor 9 oder in dessen Anschluß­ kreis der Übertemperaturfühler 15 und auch der Ausgangskreis 13 beeinflußt werden, wodurch das Schaltschütz 6 den Kombi­ nationsheizkessel 2 vom Versorgungsnetz 1 trennt.

Claims (7)

1. Temperaturbegrenzungseinrichtung für Kombinationsheizkessel (2), beispielsweise für wechselseitigen Betrieb mit Festbrenn­ stoffen und Heizöl und/oder für elektrische Heizung eingerich­ tete Kombinationsheizkessel, die das elektrische Versorgungs­ netz (1) zum Betreiben eines Ölbrenners oder einer Elektrohei­ zung od. dgl. in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Grenzwert der Kesselwassertemperatur unterbricht, dadurch gekennzeich­ net, daß die Temperaturbegrenzungseinrichtung (5) ein Organ (11) aufweist, das ein der jeweiligen Betriebsweise des Kombi­ nationsheizkessels (2) entsprechendes elektrisches Signal abfühlt, wobei eine Auslösung nur bei gleichzeitigem Auftreten eines der Übertemperatur des Kombinationsheizkessels (2) entsprechenden Signals und eines der Betriebsweise bei Heiz­ öl-, Elektro- od. dgl. Betrieb des Kombinationsheizkessels (2) entsprechenden elektrischen Signals mittels eines Schaltorgans (13, 16) erfolgt.

2. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Betriebsweise des Kombinations­ heizkessels (2) entsprechende Signal durch die zum Heizöl-, Elektro- od. dgl. Betrieb des Kombinationsheizkessels (2) die­ nende Spannung oder durch die Versorgungsspannung des Be­ triebstemperaturreglers (4) gebildet ist.

3. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Betriebsweise des Kombinations­ heizkessels (2) entsprechende Signal durch eine getrennt er­ zeugte Spannung bei Heizöl-, Elektro- od. dgl. Betrieb gebil­ det ist.

4. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (13, 16) ein das elektrische Versorgungsnetz (1) des Kombinationsheiz­ kessels (2) zu- und abschaltendes Relais aufweist.

5. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (13, 16) an ein das elektrische Versorgungsnetz (1) des Kombinations­ heizkessels (2) zu- und abschaltendes getrenntes Schaltschütz (6) angeschlossen ist.

6. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Abfühlen der Übertemperatur dienende Übertemperaturorgan (15) an einen die Kesselwassertemperatur abfühlenden Thermistor (9) angeschlos­ sen ist, wobei das Übertemperaturorgan (15) so geschaltet ist, daß eine Auslösung auch bei einer Störung im Thermistor (9) oder in dessen Anschlußkreis (T) erfolgt.

7. Temperaturbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstellorgan an das spannungsabfühlende Organ (11), an das Schaltorgan (13, 16) und an das Übertemperaturorgan (15) so angeschlossen ist, daß nach Abschalten des elektrischen Versorgungsnetzes (1) und nach dem Anlegen eines erneuten Spannungssignals an das span­ nungsabfühlende Organ (11) durch ein von Hand zu betätigendes Befehlsgerät, sowie nach einer vom Übertemperaturorgan (15) festgestellten normalen Kesselwassertemperatur das Schaltorgan (13, 16) zu einer Zuschaltung des elektrischen Versorgungs­ netzes (1) des Kombinationsheizkessels (2) veranlaßt wird.